各宇宙船の3つの科学装置は引き続き稼働する。この措置は、双子の探査機の徐々に減少する電力供給を管理するための継続的な取り組みの一環だ。
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1977年に打ち上げられたボイジャー1号と2号は、崩壊するプルトニウムの熱から電気を生成する放射性同位元素発電システムに依存している。両機とも毎年約4ワットの電力を失っている。
JPLのボイジャープロジェクトのマネージャーであるスザンヌ・ドッド氏は次のようにコメントする。
ボイジャーは打ち上げ以来、深宇宙のロックスターであり続けてきました。私たちは、この状態をできるだけ長く維持したいと考えています。しかし、電力が不足しています。今すぐに各ボイジャーの機器をオフにしなければ、ミッション終了を宣言するまでに、おそらくあと数か月しか電力が残っていないでしょう。
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2機の宇宙船は、10個の同一の科学機器を搭載している。惑星接近通過中にデータ収集を目的とした機器の一部は、両宇宙船が太陽系の巨大ガス惑星の探査を終えた後、電源が切られた。
最後の惑星接近通過後も電源が入ったままだった機器は、太陽系の太陽圏(太陽によって作り出される太陽風と磁場の保護バブル)と星間空間(太陽圏の外側の領域)を研究するために科学チームが重要だと考えた機器だった。
ボイジャー1号は2012年に太陽圏の端と星間空間の始まりに到達し、ボイジャー2号は2018年に境界に到達した。他の人工宇宙船は星間空間で活動していない。
昨年10月、同プロジェクトはエネルギー節約のため、ボイジャー2号のプラズマ科学機器を停止した。この機器はプラズマ(電荷を帯びた原子)の量と流れの方向を測定する。
この機器は、星間空間を流れるプラズマの方向に対する向きのため、近年は限られたデータしか収集できていなかった。ボイジャー1号のプラズマ科学機器は、性能低下のため数年前に停止されていた。
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星間科学遺産
先週停止したボイジャー1号の宇宙線サブシステムは、銀河や太陽からの陽子を含む宇宙線のエネルギーとフラックスを測定することで宇宙線を研究するために設計された3台の望遠鏡のセットだ。これらの望遠鏡からのデータは、ボイジャー1号が太陽圏を出た時間と場所をボイジャー科学チームが特定するのに役立った。
今月末に停止予定のボイジャー 2 号の低エネルギー荷電粒子計測装置は、太陽系と銀河から発生するさまざまなイオン、電子、宇宙線を測定する。
この計測装置は、より広範囲のエネルギー測定を行う低エネルギー粒子望遠鏡と、より焦点を絞った磁気圏研究を行う低エネルギー磁気圏粒子分析装置の 2 つのサブシステムで構成されている。
どちらのシステムも回転プラットフォームを使用しているため、視野は360度となる。プラットフォームは、192秒ごとに15.7ワットのパルスを供給するステッピング モーターによって駆動される。
モーターは50万ステップまでテストされた。これは、1980年8月にボイジャー2号が土星に遭遇したミッションの間、連続動作を保証するのに十分なステップ数だ。ボイジャー2号でモーターが停止するまでに、モーターは850万ステップ以上を完了することになるという。
ワシントンにあるNASA本部のボイジャー計画科学者であるパトリック・コーエン氏は次のようにコメントする。
ボイジャー宇宙船は、外惑星を調査するという当初のミッションをはるかに超えました。それ以来収集した追加データの1つ1つは、太陽物理学にとって貴重な科学的な追加情報であるだけでなく、約50年前に始まり今日まで続いているボイジャーに投入された模範的なエンジニアリングの証でもあります。
減算による加算
ミッションエンジニアは、ボイジャー2機の探査機が収集した科学データは独特なものであるため、科学機器をできるだけ長期間停止しないよう対策を講じている。この2機の機器を停止しても、ボイジャーは両宇宙船の別の機器を停止するまでの約1年間は稼働するのに十分な電力があるはずだという。
その間、ボイジャー1号は磁力計とプラズマ波サブシステムの運用を継続する。宇宙船の低エネルギー荷電粒子計測機器は2025年の残り期間にわたって運用されるが、来年には停止される。
ボイジャー2号は、当面の間、磁場とプラズマ波の計測機器の運用を継続します。宇宙線サブシステムは2026年に停止される予定。
この電力節約計画の実施により、技術者たちは、2つの探査機は少なくとも1つの科学機器を搭載して2030年代まで運用を継続できるだけの電力を確保できると考えている。しかし、ボイジャー号は47年間も深宇宙を航行しており、予期せぬ困難によりその期間が短縮される可能性もあることを技術者たちは認識している。
長距離
ボイジャー1号と2号は、これまで作られた人工物の中で最も遠い距離にあります。ボイジャー1号は地球から150 億マイル(250億キロメートル)以上離れています。ボイジャー2号は地球から130億マイル(210億キロメートル)以上離れている。
実際、この距離のため、地球からボイジャー1号に無線信号が届くまでには23時間以上、ボイジャー2号には19時間半かかる。
JPLのボイジャープロジェクトのサイエンティストであるリンダ・スピルカー氏は次のようにコメントする。
毎日毎分、ボイジャー号はこれまでどの宇宙船も到達したことのない領域を探索しています。つまり、毎日が最後の日になる可能性もあります。しかし、その日が新たな星間発見をもたらす可能性もあります。そのため、私たちは全力を尽くし、ボイジャー1号と2号が可能な限り長い時間、先駆的な探査を続けられるよう、できることをすべて行っています。」